Стенд для исследования уплотняемости почвы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЛОТНЯЕМОСТИ ПОЧВЫ(71) Заявитель Учреждение образования (56)1244 , 2004.20050732, 2007. Белорусский государственный аграр 3392 , 2006. ный технический университет 2328718 2, 2008.(72) Авторы Орда Александр Николаевич 905742, 1982. Агейчик Валерий Александрович Алешкевич Сергей Владимирович(57) Стенд для исследования уплотняемости почвы, содержащий контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, в которых установлены плунжеры для замера твердости почвы, каретку, выполненную с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль контейнера по путям, установленным неподвижно над контейнером, стойку, выполненную с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по направляющей, неподвижно закрепленной на каретке, и колесо с системой нагружения, установленное на стойке, причем основание контейнера выполнено с возможностью изменения угла наклона и высоты относительно верхнего края контейнера, а на основании установлены датчики нормального давления, отличающийся тем, что каждый 15550 1 2012.02.28 датчик нормального давления выполнен в виде присоединенной к манометру и наполненной водой эластичной герметичной камеры, длина которой равна длине основания, ширина равна ширине колеса, при этом герметичные камеры расположены вплотную друг к другу по ширине основания, а их количество составляет нечетное число, причем средняя герметичная камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения. Изобретение относится к средствам для исследования свойств почв и грунтов, в частности для исследования взаимодействия с почвогрунтами ходовых систем сельскохозяйственной техники. Известно устройство для исследования уплотняемости почв, содержащее станину с направляющими, контейнер для почвы, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу 1. Свойства почвы в данном устройстве определяются со стороны образовавшегося следа, поэтому точность замера свойств почвы в нижних точках ядра уплотнения низкая. Известен стенд, содержащий контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, причем основание контейнера выполнено подвижным, с возможностью изменения угла наклона в продольной плоскости и высоты относительно верхнего края контейнера, и в основании установлены датчики нормального давления 2. Такой стенд не позволяет осуществлять постоянный мониторинг максимального давления почвы в основании стенда, так как датчики расположены на основании на некотором расстоянии друг от друга, а при необходимости измерения распространения давления также и по ширине их большое количество затрудняет съем показаний. Задача, которую решает изобретение, заключается в непрерывном определении максимальных нормальных давлений на основание в зависимости от глубины его расположения. Поставленная задача решается с помощью стенда для исследования уплотняемости почвы, содержащего контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, в которых установлены плунжеры для замера твердости почвы, каретку, выполненную с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости вдоль контейнера по путям, установленным неподвижно под контейнером, стойку, выполненную с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по направляющей, неподвижно закрепленной на каретке, и колесо с системой нагружения, установленное на стойке, причем основание контейнера выполнено с возможностью изменения угла наклона и высоты относительно верхнего края контейнера, а на основании установлены датчики нормального давления, где каждый датчик нормального давления выполнен в виде подсоединенной к манометру и наполненной водой эластичной герметичной камеры, длина которой равна длине основания, ширина равна ширине колеса, при этом герметичные камеры расположены вплотную друг к другу по ширине основания, а их количество составляет нечетное число, причем средняя герметичная камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения. На фиг. 1 показан общий вид стенда сбоку, на фиг. 2 - общий вид сверху. Стенд содержит контейнер для почвы 1, состоящий из неподвижных боковых стенок 2, подвижных боковых стенок 3, подвижного основания 4 и промежуточного элемента 5 каретку 6, которая может перемещаться в горизонтальной плоскости вдоль контейнера 2 15550 1 2012.02.28 пути 7 для передвижения каретки 6, установленные над контейнером неподвижно относительно стенок 2 стойку 8 для установки деформатора (колеса) 9, которая может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющей 10, неподвижно закрепленной на каретке 6 силовую передачу для перемещения контейнера (на рисунке не показана). В основании 4 и на боковых стенках 2 контейнера выполнены отверстия 11, в которых установлены плунжеры (отверстия в основании не показаны). В основании также установлены датчики нормального давления 12, выполненные в виде подсоединенных к манометрам 13, расположенных по всей длине основания 4, расположенных вплотную друг к другу по его ширине эластичных герметичных камер, наполненных водой, при этом ширина каждой герметичной камеры равна ширине колеса 9, их число нечетное (например,пять) и средняя камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения. В верхней части стойки 8 имеется площадка 14 для установки груза 15 (на фиг. 2 площадка и груз не показаны). Боковые стенки 3 могут быть установлены на нужную высоту при помощи винтов 16. К каретке 6 присоединен датчик перемещения (на фиг. не показан), который вместе с датчиками нормального давления 12 (параллельно манометрам 13) подсоединен к осциллографу или жесткому диску и манитору компьютера (на фиг. не показаны). Стенд работает следующим образом. Подвижное основание 4 устанавливается под углом к горизонтали. Каретка 6 с деформатором 9 устанавливается в крайнее положение. На площадку 14 устанавливается груз 15, и тележка при помощи привода перемещается в другое крайнее положение. Затем производятся замеры твердости почвы при помощи плунжеров, установленных в отверстиях 11 боковых стенок и основания. Таким образом определяется проникновение уплотняющего воздействия вглубь почвенного массива, определяется, как влияет положение плужной подошвы на ядро уплотнения. Датчики нормального давления 12, установленные в основании 4, с помощью манометров 13 позволяют непрерывно, одновременно с показаниями датчика перемещения каретки, определить давление или изменение давления на основание 4, в том числе и по его ширине, в зависимости от местоположения колеса и в случае необходимости фиксировать эти показания на ленте осциллографа или жестком диске компьютера. Для более точного исследования взаимодействия деформатора и плужной подошвы основание контейнера устанавливается горизонтально. Далее повторяются описанные выше действия. При этом изменяя уровень почвы в контейнере возможно имитировать изменение глубины расположения плужной подошвы, а изменяя положение основания и почвы относительно отверстий с плунжерами в боковых стенках можно более детально изучить форму ядра уплотнения на различной глубине. Источники информации 1. А.с. СССР 889790, МПК 02 1/00 // Бюл.46. - 1981. 2. Патент на полезную модель 1244 , МПК 0117/00, 2004. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4